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OLED在烟叶烘烤自控系统中的应用设计




关键词:

O 引言
   
近年来,智能控制已经广泛应用于烟叶烘烤系统中。由于烘烤自控系统通常在高温、甚至夏日强光环境下运行,并且烟叶烘烤工艺复杂,烘烤过程数据需要在信息提示下进行人工设定,所以系统需要一种具备高亮度,含有文字显示功能的显示终端。目前,烟叶烘烤自控系统一般采用的数码管或LCD显示方式,均不能完全满足系统需求。针对这般现状,本文提出了一种新方案,即将有机发光显示OLED (Organic Light Emitting Display)显示器嵌入烟叶烘烤自控系统,从而很好地解决了当前烟叶烘烤自控系统存在的迫切问题。OLED是最具发展前景的新一代显示技术,与LCD显示技术相比,OLED具有超轻薄、高亮度、广视角、自发光、响应速度快、适应温度范围宽、抗震强、功耗低以及可实现柔软显示等优越性能。为此,本文阐述了烟叶烘烤自控系统的结构原理和OLED显示模块VGG12864G—S002的功能,详细介绍了该模块基于单片机W78E54B控制的电路设计及编程方法。


1 系统结构
    烟叶烘烤自控系统的结构框图如图1所示。按照传统的烘烤工艺,自控系统采集的数据包括干湿球两个传感器参数,整个烟叶烘烤过程控制都围绕烘烤房内的温度和湿度展开。天窗和地窗是烤房内的湿度控制设备,每个巡检周期动作一次,由于电机驱动电路对系统具有较强的干扰,为了提高系统抗干扰能力,系统设计了光电耦合隔离电路。由于烤房内的温度存在垂直梯度差,故烤房必须设有热风循环风机,风机转动用以形成空气对流,使温度达到相对均衡。烤房热源来自于烧煤,煤炉风机输送的进风量决定了煤的燃烧程度,而系统通过对煤炉风机的转速调控来实现对烤房内温度的控制。此外,系统还配备了报警装置,当烘烤过程出现异常时,它可提示工作人员采取相应措施。实时时钟可不仅记录系统烘烤时间,而且可为控制外设提供分钟中断信号。通常一次完整的烟叶烘烤过程将持续近120个小时。为了避免断电导致系统停止运作,系统配有备用干电池及数据保护电路,以确保连续性烘烤。为提高温度控制的稳定性,本系统还采用单总线数字式温度传感器。看门狗电路可以在意外死机时,使系统恢复正常运转。显示器及键盘是人机交互的必要设备,录入烘烤过程中的数据和读取烘烤信息都需通过显示器,因此显示设备的性能对本系统起着至关重要的作用。

2 OLED模块
    VGGl2864G—S002是维信诺公司最新推出的一个OLED单色128x64点阵且具有高亮度、高对比度的显示器模块。模块内部集成的控制器芯片SSDl303包括行列驱动模块、电源控制模块、GDDRAM(Graphic Display Data RAM)、NPU接口、命令控制模块、振荡器和时序发生器。VGGl2864G—S002完整的模块结构和丰富的指令集决定了其外部接口与软件设计非常方便而灵活。该模块发绿光,工作温度范围是:一40℃~+80℃。其外部接口及内部结构如图2所示,引脚说明见表l所列。

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